低溫易漏儲氣庫固井技術的改進創新

陳顯學(遼河油田儲氣庫公司，遼寧 盤錦 124000)

0 引言

通過雷61儲氣庫第一井的施工及質量情況，總結施工經驗，主要固井技術措施如下：

1 強化通井措施，保障井眼清潔

單、雙螺扶通井，在阻卡井段進行短起下，保障井眼暢通，通井到底后打稠塞，增加封閉漿的用量，提升攜屑能力。保障固井前的鉆井液屈服值＜5MPa，塑性粘度10～30mPa·s，砂巖井段電阻率較大，滲透性強，嚴格控制鉆井液失水，降低形成的泥餅厚度。

2 優化扶正器布放位置，提升蓋層以上井段居中度

優選彈性整體扶正器、剛性滾輪扶正器，結合實際測量井徑及井斜，在蓋層頂部以上井斜＞20°井段，采用剛彈交替布放方式，每根加放一只，提升套管的居中度，同時在“大肚子”井段底部加放旋流發生器，改善流體的流態，提高頂替效率。

3 合理設計施工參數，提升頂替效率

上部井眼不規則，擴大率達40%以上，導致水泥過該井段時，與無法驅替出去的泥漿混竄，影響固井質量。針對該情況，在后續的施工中，合理設計沖洗液、隔離液的性能及用量，與鉆井液、水泥漿形成更好的密度梯度與流變梯度，同時做好施工模擬，隔離液過該井段時，適當加大頂替排量，更多的將”大肚子“井段的泥漿驅替，減少與后續上返的水泥漿接觸，提升蓋層上部井段固井質量。

4 改進“尾管+回接”固井工藝，保障一次返地成功率

結合定向井完井固井需求，開展了尾管承壓、尾管懸掛器、施工工藝的研究，優選性能可靠的尾管懸掛器及其配套附件，內嵌式的設計，不受扣型限制，形成了針對儲氣庫定向井完井需求的尾管及回接固井工藝。同時針對雷61儲氣庫目的層破裂壓力低，承壓時間長，承壓效果差，根據第一口井雷61-6井的施工情況，在尾管碰壓后，直接起鉆，不沖洗喇叭口，避免循環產生的激動壓力傳遞至侯凝期間的水泥漿，通過軟件分析對比，各施工階段的井底ECD，形成了改進版的“尾管+回接”固井工藝，成功解決了定向井完井固井水泥低返問題，大幅度縮短了定向井的建井周期，同時有效提升了尾管段的固井質量，保障了生產套管的全井段封固，進行一步提高了井筒的完整性。

5 創新“半程固井工藝”，解決水平井漏失難題

結合水平井完井固井需求，開展了液壓封隔器、分級箍等工具、水泥漿體系、施工工藝的研究，形成了針對儲氣庫水平井完井需求的半程固井工藝。“半程固井工藝”管串結構：旋轉引鞋+168.3mm篩管串+168.3mm×177.8mm變徑短節+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨脹封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm遇油遇水膨脹封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm盲板+177.8mm套管1根+177.8mm液壓式管外封隔器+177.8mm套管1根+177.8mm液壓式管外封隔器＋177.8mm套管1根+分級注水泥器+177.8mm套管串。將遇油膨脹封隔器要求放置在泥巖段，用于防止泥巖坍塌，優選性能可靠的液壓式管外封隔器安放在技術套管內，可承托35MPa以上的液柱壓力，保障封隔效果，通過分級箍實現上部177.8mm套管段固井，合理匹配各工具間的工作壓力，保障了兩層套管間水泥的有效封固。

針對水平井完井存在漏失的情況，下套管前對漏失風險進行全面分析，制定對應措施，規避下套風險，通過封隔器試坐封，進行環空反排，確定環空液面高度，形成了創新版的半程固井工藝，解決了水平井完井固井的漏失難題。

6 優選高效防漏隔離液體系，提升地層承壓能力

采用堵漏隔離液，應用新型納米堵漏技術，添加的納米極性膠團在井下壓差作用下形成致密的防漏膜，有效解決固井過程中的漏失情況，在密度與流變性能設計上，與鉆井液、水泥漿形成密度梯度、流變梯度，提高固井頂替效率。在使用長度的設計上，隔離液使用長度為500m，增加隔離液與井壁的接觸時間，提升堵漏性能，保障清洗效果。同時隔離液中的納米堵漏成份不會影響儲層滲透性，避免堵漏材料對儲氣庫后期注采產生影響。

7 研發韌性防竄水泥漿體系，提高水泥石全生命周期

為滿足儲氣庫多輪注采對固井水泥石的要求，提升井筒質量完整性，保障水泥石的全生命周期，研發了新型的韌性防竄水泥漿體系(見表1，水泥漿密度為1.85～190g/cm3)。同時針對埋藏淺、溫度低的侯凝環境，加入了低溫早強添加劑，有效提升了水泥石在低溫環境中的性能(見表2)。水泥漿體系的靜膠凝時間(見圖1)、水泥石的三軸應力(見圖2、圖3)滿足儲氣庫對韌性水泥的要求。

表1 韌性防竄水泥漿配方

表2 韌性防竄水泥漿性能

圖1 靜膠凝曲線

圖2 三軸曲線-應力-應變1曲線

圖3 三軸曲線-應力-應變2曲線

8 結語

通過以上措施的實施，雷61儲氣庫固井質量得到了全面保障，10口注采井技術套管固井質量平均合格率89.14%，產層套管平均合格率98.1%，蓋層段連續優質段長平均136m，為雷61儲氣庫后續多輪次注采提供的強有力的保障。